SEMANA 10 METABOLISMO DE LIPIDOS

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METABOLISMO DE LIPIDOS
MSC . ADELA COLLANTES LLACZA
Lípidos
I. Ácidos Grasos
II. Lípidos que
contienen Glicerol
III. Lípidos que No
contienen Glicerol
IV. Lípidos Combinados
Con otra clase de compuestos
b) Fosfoglicéridos
b) Alcoholes Alifáticos y Ceras
c) Terpenos
d) Esteroides
1.Ceramidas 
2.Esfingomielinas 
3.Glucoesfingolípidos
1.Mono, Di, Triglicéridos 
2.Éteres de Glicerol 
3.Glucosilgliceroles
Fosfatídos 
Difosfatidilgliceroles 
Fosfoinosítidos
a) Esfingolípidos
a) Grasas Neutras
Lipoproteínas, 
Proteolípidos,
Lipoaminoácidos 
Lipopolisacáridos
Fosfatidopéptidos
Dra. Leticia Bucio Ortiz. Depto. Ciencias de la Salud. DCBS. UAM-Izt. México.
Lípidos
Moléculas químicas, Grasas: se disuelven en solventes orgánicos(etanol, éter, cloroformo benceno, éter de petróleo, etc.
II. Lípidos que contienen glicerol
I. Ácidos Grasos: Saturados, insaturados
Mono, Di, Trigliceroles 
Éteres de Glicerol 
Glucosilgliceroles
Fosfatídicos (Plasmalógenos)
Difosfogliceroles
Fosfoinosítidos
a) Grasas neutras
b) Fosfoglicéridos
Dra. Leticia Bucio Ortiz. Depto. Ciencias de la Salud. DCBS. UAM-Izt. México.
Lípidos
Moléculas químicas, Grasas: se disuelven en solventes orgánicos(etanol, éter, cloroformo benceno, éter de petróleo, etc.
III. Lípidos que No contienen glicerol
b) Alcoholes alifáticos y Ceras
c) Terpenos
d) Esteroides
a) Esfingolípidos
IV. Lípidos combinados con otras clases de compuestos
Lipoproteínas 
Proteolípidos 
Fosfatidopéptidos 
Lipoaminoácidos 
Lipopolisacaridos
Ceramidas 
Esfingomielinas 
Glucoesfíngolípidos
Dra. Leticia Bucio Ortiz. Depto. Ciencias de la Salud. DCBS. UAM-Izt. México.
+ 3 NAOH
Glicerol
+
3 NA- OOC- (CH2)n- CH3
Dra. Leticia Bucio Ortiz. Depto. Ciencias de la Salud. DCBS. UAM-Izt. México.
1. Digestión, absorción y transporte de lípidos.
2. Degradación de triglicéridos y fosfolípidos.
Acción de lipasas y fosfolipasas.
Capilares Lacteales:
Pequeños vasos linfáticos en los villi.
Hidrólisis 
enzimática 
de TG
FFA en jabones de Na+ y K+ 
2-Monoacilglicéridos
Se absorben
Pasan a capilares 
Lacteales
Quilo (linfa drenada)
Quilomicrones
(poseen cubierta de lípidos) 
Dan aspecto lechoso
Vena 
subclavia
Conducto
Torácico
Recoge linfa 
del cuerpo
Prolipasa Lipasa actv.Páncreas
Colipasa +
Sales biliares:
emulsionados (peristalsis)
Gotitas TG
Colesteril esteres
FATP4.
Ac. Grasos y
Monoacilglicéridos
Triglicéridos
Sales biliares:
Glicolato de Na Ac. Cólico 
Taurocolato e Na  Ac taurocólico
Absorción AG por transportadores activos.
Proteína FATP4 en Mem. Apical del enterocito
Arteria Pulmonar
Pulmones
Vena PulmonarCorazón 
Der / Izq
Vena Cava
Aorta
Venas 
Suprahepáticas Hígado
Arteria hepática
Vena Porta Intestino
Digestión, absorción y transporte de lípidos.
Lipasa pancreática
Lipasa gástrica 10% del total de la digestión de los lípidos (90% en caso insuf. del páncreas)
Óptimo pH 4-5.5
pH neutro o ác. Biliares, se degrada rápidamente.
Productos (Estomago): 
Monoglicéridos
Ac. Grasos cadena larga
Intestino
Mayor Digestión de grasas
Lipasa
Colipasa
Páncreas
A.B. emulsión
Colesterol-esterasa
1 m
Lipasa-Colipasa
Fosfolipasa A2
TG  ac. Grasos + MG
TG  ac. Grasos de C2 + lisofosfolípidos
Rompe enlace éster de lípidos (colesterol y Vit. Solubl.
Sales
Acs. Biliares
 micelas.
Digestión y absorción de los lípidos
Un hombre adulto ingiere unos 60-100gr de grasa diaria
Los triacilgliceridos constituyen más del 90% de la grasa de la dieta.
Lípidos son muy poco o nada solubles en soluciones acuosas, esto hace que los lípidos sean fácilmente 
accesibles a los enzimas digestivos de la fase acuosa.
La digestión de los lípidos comienza en el estómago lipasa ácido estable
Lipasa convierte los triacilgliceroles en ácido grasos libres y glicerol.
El jugo pancreático contiene:
a. Esterasas de lípidos: actúa sobre los ésteres del colesterol y monoacilglicerol.
b. Fosfolipasas específicas (fosfolipasa A2)
Ambas enzimas precisan de los ácidos biliares para su actividad.
Digestión y absorción de los lípidos
Fases de la digestión y absorción de los lípidos
1. Hidrólisis de triacilgliceroles a ácidos grasos libres y monoacilgliceroles.
2. Solubilización de los ácidos grasos libres y monoacilgliceroles por detergentes
(ácidos biliares) y transporte desde la luz intestinal hacia la superficie celular.
3. Captación de ácidos grasos libres y monoacilgliceroles al interior de la célula y
resíntesis de triacilgliceroles.
4. Empaquetamiento de triacilgliceroles recién sintetizados en glóbulos lipídicos
especiales denominados quilomicrones.
5. Exocitosis de los quilomicrones desde las células y liberación a la linfa.
Gotícula de 
emulsión de 
triacilglicerol
Ácido biliar Lipasa 
+ 
colipas
a
Ácido graso
Monoacilglicerol 
(cadena larga)
Triacilglicer
ol
Ácido graso
Monoacilglicerol
Micela
Ácido graso
(cadena media)
Quilomicr
ón
Quilomicr
ón
Apolipoproteína
s
Fosfolípidos
Capilar
Ácido 
graso
Linfa
Enterocito
Absorción de los lípidos de la dieta
Los ácidos grasos y monoacilgliceroles atraviesan la membrana de las células epiteliales por difusión.
Dentro de la célula intestinal, el destino de los ácidos grasos absorbidos depende de la longitud de la
cadena.
a) Los ácidos grasos con cadena de longitud media (6-10 átomos de carbono) pasan a través de la célula a
la sangre portal sin modificaciones.
b)Los ácidos grasos de cadena larga (> 12 átomos de carbono) se unen a una proteína soluble fijadora de
ácidos grasos del citoplasma y son transportados al retículo endoplásmico, donde sufren resíntesis hacia
triacilgliceroles.
c)El glicerol necesario para el proceso anterior proviene de los monoacilgliceroles absorbidos.
d)Los triacilgliceroles resintetizados forman glóbulos lipídicos a los que se absorben fosfolípidos
tensioactivos y proteínas especiales denominadas apolipoproteínas.
Lípidos
VLDL, Lipoproteína de Muy Baja Densidad.
Tejidos 
órganos
Utilización u oxidación 
almacenamiento
Grasa (dieta)
lípidos sint. (hígado, tej.adip.)
TG y colesteril ésteres
Lipoproteínas
Quilomicrones (intestino)
VLDL (hígado)
Hipolipoproteinémias
Hiperlipoproteinemias Diabetes mellitus Hipertriacilglicerolémia
Hipercolesterolemia y aterosclerosis. Obesidad
Alteraciones metab.
Dieta 
TG TG
Ácidos 
grasos
Tej. Adiposo
Músculo
Intestino 
delgado
Hígado
MG +
TG
Lipoproteína Lipasa
Transporte y destinoAlbúmina sérica
FFA
Lipoproteína Lipasa
Murray RK. Bender DA, Botham KM, Kennelly 
PJ, Rodwell VW, Weil PA. 2013. Bioquímica 
Ilustrada de Harper. 29ª Ed. McGraw-Hill 
Interamericana. España. 814 pp
Lipidos plasmáticos:
Triacilgliceroles (16%)
Fosfolípidos (30%)
Colesterol (14%)
Colesteril esteres (36%)
FFA ( 4%)
Lipoproteínas plasmáticas
1. Quilomicrones. de absorción intestinal de TG y otros lípidos.
2. Lipoproteínas de muy baja densidad (VLDL, o pre-β-
lipoproteínas del hígado para la exportación de TG.
3. Lipoproteínas de baja densidad (LDL, o β-lipoproteínas), son
etapa final en el catabolismo de VLDL.
4. Lipoproteínas de alta densidad (HDL, o α-lipoproteínas
 TG
 Colesterol
 Fosfolìpidos
Por propiedades electroforéticas: α-, β- y pre- β-lipoproteínas
Capa de lípidos anfipáticos:
Apolipoproteína o
Centro no polar
70% de algunas HDL
1% de quilomicrones
Apo B trunca B-48 intestino
B, B-100 hígado 4536 aa 550 Kd
A
B
Apoproteínas(distribución)
Otras.
Apo C-I, C-II y C-III (transf.) 7-9 kd
Apo E en VLDL,HDL y Q
Murray RK. Bender DA, Botham KM, Kennelly 
PJ, Rodwell VW, Weil PA. 2013. Bioquímica 
Ilustrada de Harper. 29ª Ed. McGraw-Hill 
Interamericana. España. 814 pp
Apolipoproteínas funciónes:
1) Parte de la estructura de la lipoproteína, apo B
2) Cofactores de enzimas, C-II lipoproteína lipasa, A-I  lecitina: colesterol aciltransferasa,
o inhibidores de enzima, apo A-II y apo C-III  lipoproteína lipasa, apo C-I  proteína de transferencia de colesteril éster.
3) Ligandospara la interacción con receptores de lipoproteína en los tejidos, apo B-100 y apo E para receptor de LDL,
apo E para la proteína relacionada con receptor de LDL (LRP), y apo A-I para receptor de HDL.
Funciones de apo A-IV y apo D aún no se definen con claridad, se cree que apo D es factor en trastornos 
neurodegenerativos en seres humanos.
Capa de lípidos
anfipáticos:
Apolipoproteína o
Centro no polar
70% de algunas HDL
1% de quilomicrones
Murray RK. Bender DA, Botham KM, Kennelly 
PJ, Rodwell VW, Weil PA. 2013. Bioquímica 
Ilustrada de Harper. 29ª Ed. McGraw-Hill 
Interamericana. España. 814 pp
Oxidación de los ácidos grasos
•Un ácido graso contiene una larga cadena hidrocarbonatada y un grupo 
terminal carboxilato.
• Los ácidos grasos tienen cuatro destinos fisiológicos:
 Forman parte de la estructura de los fosfolípidos y glucolípidos, 
componentes importantes de las membranas biológicas
 Muchas proteínas son modificadas por la unión covalente de 
ácidos grasos, para ser dirigidas hacia posiciones de membrana
 Son moléculas que pueden ser oxidadas para obtener energía. 
Son almacenadas en forma de triacilglicéridos (grasas neutras, 
triacilgliceroles): ésteres de ácidos grasos con glicerol. Los ácidos 
grasos son movilizados desde los triacilglicéridos y oxidados para 
cubrir las necesidades de la célula o del organismo.
 Los derivados de ácidos grasos actúan como hormonas y 
mensajeros intracelulares.
Metabolismo de los
ácidos grasos
• La degradación y síntesis de los 
ácidos grasos son procesos 
relativamente simples, y son en 
esencia procesos inversos.
• El proceso de degradación 
convierte una molécula alifática de 
cadena larga, como es un ácido 
graso, a un conjunto de unidades de 
acetilo activadas (moléculas de acetil-
CoA), que pueden ser procesadas por
el ciclo del ácido citrico. Se parte de 
una molécula de ácido graso 
activada, que se oxida, hidrata, oxida 
y se escinde finalmente obteniéndose 
acetil-CoA) y un ácido graso activado 
de nuevo pero con dos carbonos 
menos.
• La síntesis es en esencia el proceso 
inverso al anterior. El proceso 
empieza con los monómeros, 
unidades de acilo y de malonilo 
activadas, que condensan para
formar un fragmento de cuatro 
carbonos. El carbonilo formado debe 
reducirse, deshidratarse y reducirse 
en un proceso opuesto al de la 
degradación para dar lugar a un 
molécula de acilo activada alargada
en dos carbonos más.
Metabolismo de los
ácidos grasos
• Los ácidos grasos y glicerol se obtienen como combustible metabólico de los triacilgicéridos:
• Ingeridos en la dieta
• almacenados en las células del tejido adiposo (adipocitos)
(los ácidos grasos en forma libre solo están en cantidades traza en la célula).
• Los triacilglicéridos son depósitos muy concentrados de energía, porque se encuentran en forma 
reducida y anhidra:
• Su oxidación completa tiene un rendimiento energético mayor:
• ácidos grasos: 9 kcal/g
• carbohidratos y proteínas:4 kcal/g
(los ácidos grasos están mucho más reducidos)
• Carácter apolar: Se almacenan en forma casi anhidra, (carbohidratos y aminoácidos son 
polares, hidratados en mayor grado):
• 1 g glucógeno seco retiene aproximadamente 2 gramos de agua.
•1 gramo de grasa prácticamente anhidra acumula más de seis veces la energía de 1 
gramo de glucógeno hidratado .
• Reservas energéticas de hombre normal (70 Kg):
• 100000 kcal triacilglicéridos
• 250000 kcal en proteínas,
• 600 kcal en glucógeno
• 40 kcal en glucosa.
(11 Kg) 55 Kg si estuviera en forma de glucógeno!!
• Las reservas de glucógeno y glucosa proporcionan la energía suficiente para mantener las funciones
biológicas durante unas 24 horas, mientras que los triacilglicéridos permiten la supervivencia durante
unas semanas.
• En los mamíferos los triacilglicéridos 
tienen como principal centro de 
acumulación en el citoplasma de las 
células adiposas (adipocitos o 
células grasas), en forma de gotas 
que se unen hasta formar un gran 
glóbulo que puede ocupar casi todo 
el volumen celular. Los adipositos 
son células especializadas en la 
síntesis y almacenamiento de los 
triacilglicéridos, así como en su 
movilización como moléculas 
combustibles que se transportan por 
la sangre a otros tejidos.
• Aparte de los triacilglicéridos de reserva en la células adiposas, ingerimos lípidos en la dieta, que en su gran
mayoría son también triacilglicéridos. Como tales no pueden ser absorbidos por el epitelio intestinal y deben
ser degradados previamente a ácidos grasos.
• Para ello han de ser solubilizados en forma de micelas formadas con sales biliares, moléculas anfipáticas
sintetizadas a partir de colesterol y secretadas por la vesícula biliar.
• Taucocolato y glicocolato, derivados de colesterol, son las sales biliares más abundantes
• La incorporación de los lípidos a las micelas orienta los enlaces éster de los lípidos hacia la superficie de 
la micela, logrando que sean accesibles a la digestión por parte de lipasas pancreáticas (que se 
encuentran en forma soluble). Una producción defectuosa de sales biliares implica la expulsión de las 
grasas en forma de heces (esteatorrea)
• Las lipasas pancreáticas digieren los triacilglicéridos 
hasta ácidos grasos libres y monoacilglicerol, estos 
productos de la digestión se transportan en las 
micelas al epitelio intestinal donde son absorbidas a 
través de la membrana plasmática.
• En las células de la mucosa intestinal los 
triacilglicéridos son resintetizados de nuevo a partir 
de los ácidos grasos y monoacilglicerol absorbidos y 
son posteriormente empaquetados en partículas de 
lipoproteína transportadoras (apoproteinas) 
denominadas quilomicrones:
• Son partículas estables con un diámetro 
aproximadamente de 180-500 nm
• Contienen como principal componente 
proteico apoproteína B-48
• Sirven también para transportar vitaminas 
liposolubles y colesterol.
• Los quilomicrones son liberados al sistema linfático y 
después pasan a la sangre. Se unen posteriormente 
a lipoprotein lipasas ligadas a membrana, 
principalmente en tejidos adiposo y muscular, donde 
una vez más son degradados los triacilglicéridos a 
ácidos grasos y monoacilglicerol, para formar de 
nuevo triacilglicéridos (en tejido adiposo) o ser 
oxidados para proporcionar energía (en músculo).
• Para que los tejidos periféricos puedan acceder a la energía almacenada en los lípidos del
tejido adiposo, estos lípidos deben movilizarse. Este proceso se realiza en tres etapas
1 Los triacilglicéridos se
degradan a ácidos 
grasos y glicerol, que se 
liberan desde el tejido 
adiposo y se transportan 
a los tejidos que 
requieren energía.
2 En estos tejidos, los ácidos grasos 
deben activarse y transportarse al 
interior de la mitocondria para su 
degradación
3 En su degradación, los 
ácidos grasos se 
descomponen de manera 
secuencial en acetil-CoA, 
que posteriormente se 
procesa en el ciclo del ácido 
cítrico.
1. Hidrólisis de los
triacilglicéridos
Las LIPASAS hidrolizan los 
triacilglicéridos en un 
proceso denominado 
lipolisis.
• La lipasa del tejido adiposo es activada en presencia de las 
hormonas adrenalina, noradrenalina, glucagón y hormona 
adrenocorticotrópica, que se unen a receptores específicos 
de la membrana plasmática (receptores 7TM), que a su vez 
activan a adenilato ciclasa. El aumento en los niveles de AMP 
cíclico a su vez, activa a la protein quinasa A, que a su vez 
activa a las lipasas por fosforilación.
• Insulina por otro lado inhibe el proceso de lipolisis.
• Los ácidos grasos liberados, que no son 
solubles en el plasma sanguíneo. Es necesaria la 
intervención de albúmina presente en el suero, 
que se une a los ácidos grasos y actúa como 
portador. De esta manera los ácidos grasos 
libres pasan a la sangre y pueden ser accesibles 
a otros tejidos.
Del proceso de lipolisis se obtienen:
• Glicerol, que es captado por el hígado, siendo 
fosforiladoy oxidado a dihidroxiacetona fosfato e 
isomerizado a gliceraldehido 3-fosfato, 
intermediario tanto de las vias glucolítica como 
gluconeogénica. Glicerol y este tipo de 
intermediarios son fácilmente interconvertibles en el 
hígado dependiendo de las necesidades del 
organismo.
1. Hidrólisis de los
triacilglicéridos
2. Activación y transporte de los 
ácidos grasos a la mitocondria• Los ácidos grasos son activados en el citosol mediante su conversión a tioésteres de coenzima A 
catalizada por acil-CoA sintetasa, en una reacción que consume ATP. Este enzima se encuentra en la 
membrana externa mitocondrial
Esta activación tiene lugar en dos etapas:
1. El ácido graso reacciona 
con ATP para formar un 
aciladenilato, anhídrido 
mixto donde el grupo 
carboxilo del ácido graso 
esta enlazado al grupo 
fosforilo del AMP, y 
pirofosfato. Esta 
molécula permanece 
fuertemente unida al 
enzima.
2. El grupo sulfhidrilo del 
CoA ataca entonces al 
aciladenilato para formar 
acil-CoA y AMP.
Acil-CoA
sintetasa
• Ambas reacciones son reversibles (se rompe un enlace de alta energía (entre PPi y AMP) y se forma otro 
enlace equivalente energéticamente (el enlace tioester del acil-CoA), pero la reacción global es 
impulsada hacia la formación de acil-CoA por la hidrólisis del pirofosfato mediante una pirofosfatasa:
2. Activación y transporte de los 
ácidos grasos a la mitocondria
Una vez activado el ácido graso debe ser transportado al interior de la mitocondria para ser oxidado:
•
• Los ácidos grasos de cadena corta son transportados directamente a la matriz 
mitocondrial,
Los ácidos grasos de cadena larga necesitan un mecanismo de transporte especial 
para pasar a través de la membrana interna mitocondrial: conjugación a carnitina
2. Activación y transporte de los ácidos grasos a la mitocondria
El transporte mediante carnitina consiste en:
1. El grupo acilo se transfiere desde el átomo de azufre del CoA al grupo hidroxilo de la carnitina para 
formar acilcarnitina, en una reacción catalizada por carnitina aciltransferasa I (carnitina 
palmitiltransferasa I), enzima unida a la membrana externa mitocondrial.
2. Acilcarnitina actúa entonces como una lanzadera a través de la membrana interna mitocondrial, por 
acción de una translocasa.
3. Una vez en el lado de la matriz mitocondrial el grupo acilo es transferido de nuevo a una molécula de 
CoA en una reacción catalizada por la carnitina aciltransferasa II (carnitina palmitiltransferasa II), 
inversa a la que tiene lugar en el lado citosólico.
4. Translocasa devuelve de nuevo la carnitina a la cara citosólica intercambiándose por otra acilcarnitina 
que entra.
Varias enfermedades se deben a deficiencias en este sistema de transporte:
•
• Deficiencia en carnitina: ligeros calambres musculares hasta debilidad severa o incluso muerte.
• Deficiencia en carnitina aciltransferasa: síntomas de debilidad muscular durante el ejercicio 
prolongado, (el músculo depende de los ácidos grasos como fuente de energía a largo plazo). 
En estos pacientes los ácidos grasos de cadena corta y media (C8-C10) , que para entrar en la 
mitocondria no necesitan carnitina, se oxidan con normalidad.
3. Degradación oxidativa de los ácidos grasos (β-oxidación)
Una vez en la matriz mitocondrial, las moléculas de 
acil-CoA son degradadas mediante una secuencia 
repetitiva de cuatro reacciones :
1. Oxidación por FAD.
2. Hidratación
3. Oxidación por NAD+
4. Tiolisis por CoA
Como resultado de estas reacciones, la cadena del 
ácido graso se recorta en dos carbonos y se 
genera FADH2, NADH y Acetil-CoA. Esta serie de 
reacciones se conoce como β-oxidación porque la 
oxidación tiene lugar en el carbono β.
1. Oxidación del Acil-CoA
• catalizada por acil-CoA deshidrogenasa, tiene como 
resultado la producción de un enoil-CoA con un doble 
enlace entre los carbonos 2 y 3.
• Al igual que la deshidrogenación del succinato en el ciclo del ácido cítrico el aceptor de electrones es el 
FAD, que se encuentra unido a la acil-CoA deshidrogenasa como grupo prostético. Estos electrones son 
posteriormente transferidos la cadena de transporte electrónico.
2. Hidratación del enoil-CoA
• Catalizada por enoil-CoA hidratasa, que 
hidrata el doble enlace entre los C2 y C3 
del enoil-CoA, produciendo 3-hidroxiacil-
CoA
• Es una reacción estereoespecífica, 
cuando se hidrata el doble enlace trans-
∆2 solamente se produce el L-isómero 
del 3-hidroxiacil-CoA.
3.Oxidación del 3-hidroxiacil-CoA
• catalizada por la L-3-hidroxiacil-CoA 
deshidrogenasa, convierte el grupo 
hidroxilo del carbono 3 en un grupo ceto, 
generando NADH y 3-cetoacil-CoA.
• Es también específica para el isómero 
L del sustrato hidroxiacilo.
4. Escisión tiolítica del 3-cetoacil-CoA
• catalizada por β-cetotiolasa, produce
acetil-CoA y un acil-CoA acortado en
dos carbonos.
• Este acil-CoA acortado puede de nuevo 
entrar en un ciclo de β-oxidación.
• Existen 3 acil CoA-deshidrogenasas, que actúan sobre cadenas largas (12-18 
carbonos), intermedias (4-14) y cortas (4-6)
• enoil-CoA hidratasa; hidroxiacil-CoA deshidrogenasa y β-cetotiolasa tienen 
especificidad muy amplia con respecto a la longitud del grupo acilo.
Rendimiento energético de
la β-oxidación• La reacción de β-oxidación de una molécula de ácido graso activada podemos resumirla en:
Cn-acil-CoA + FAD + NAD
+ + H2O + CoA Cn-2-acil-CoA + FADH2 + NADH + Acetil-CoA + H
+
• Si consideramos palmitil-CoA (un ácido graso de 16 carbonos), la estequiometría resultante del 
proceso sería:
Palmitil-CoA + 7 FAD + 7 NAD+ + 7H2O + 7 CoA 8 Acetil-CoA + 7 FADH2 + 7 NADH + 7 H
+
• Si calculamos, teniendo además en cuenta que en el proceso de activación se han consumido el 
equivalente energético de 2 ATP (hidrólisis de dos enlaces fosfato del alta energía, ATP se escinde 
a AMP y 2 Pi):
moléculas ATP
7 FADH2 8.5
9.5
80
-2
7 NADH
( x 1,5 ATP)
( x 2,5 ATP)
8 Acetil-CoA ( x 10 ATP)
Activación (-2 ATP)
1 Palmitato 106 ATP
Oxidación de los ácidos grasos insaturados
• La oxidación de estos ácidos grasos presenta algunas dificultades, pero deben existir 
reacciones para su aprovechamiento dado que son ingeridos en la dieta.
• La mayoría de las reacciones son las mismas que para los ácidos grasos saturados,
• son necesarios solamente un par de enzimas adicionales (una isomerasa y una 
reductasa) para degradar una amplia gama de ácidos grasos insaturados.
• la isomerasa es necesaria para manipular 
los dobles enlaces situados en posiciones 
impares
• en el proceso de degradación de estos 
ácidos grasos insaturados se forma un doble 
enlace entre los carbonos 3 y 4 que impediría 
la oxidación (no puede formarse el doble 
enlace entre los carbonos 2 y 3) .
• cis-∆3 enoil-CoA isomerasa isomeriza este
enlace doble entre los carbonos 3 y 4, a 
enlace entre los carbonos 2 y 3, produciendo 
trans-∆2 enoil-CoA que puede seguir siendo 
oxidado de manera normal.
Oxidación de los ácidos grasos insaturados
• isomerasa y reductasa son necesarias para 
manipular los dobles enlaces situados en 
posiciones pares.
• De igual manera, para otros ácidos grasos 
(como linoneil-CoA, ) se puede presentar un 
intermediario con un doble enlace entre los 
carbonos 4 y 5, cuya oxidación en el primer 
paso de la β-oxidación da lugar un 
intermediario 2,4-dienoeil, que no es buen 
sustrato para la enoil-CoA hidratasa.
• El problema se soluciona mediante una 2,4-
dienoil-CoA reductasa que utiliza NADPH 
para reducir este dienoil intermediario y formar 
trans-∆3 enoil-CoA (sustituye la pareja de 
dobles enlaces en un doble enlace enter los 
carbonos 3 y 4) , que puede ser isomerizado 
por la isomerasa anterior produciendo trans-
∆2 enoil-CoA y continuar la β-oxidación..
Oxidación de los ácidos grasos de cadena impar
• Los ácidos grasos de cadena impar son especies poco abundantes. Se oxidan de la misma forma 
que los ácidos grasos de cadena par y solo se diferencian de éstos en queen el ciclo final de la 
degradación se produce propionil-CoA y acetil-CoA en lugar de dos moléculas de acetil-CoA. Esta 
unidad activada de tres carbonos del propionil-CoA entra en el ciclo del ácido cítrico mediante su 
conversión a succinil-CoA
Propionil-CoA es transformado en succinil-CoA en un proceso de 
tres etapas:
1. carboxilación del propionil-CoA: catalizado por propionil-
CoA carboxilasa, un enzima dependiente de biotina, 
homologo y con un mecanismo similar al de piruvato 
carboxilasa. Se realiza a expensas de la hidrólisis de un 
ATP. Se forma el isómero D del metilmalonil-CoA
2. racemización del D-metilmalonil-CoA: catalizado por
metilmalonil-CoA racemasa (epimerasa) produciendo el
isómero L
3. reordenamiento intramolecular del L-metilmalonil-CoA:
catalizado por metilmalonil-CoA mutasa, que contiene como 
coenzima un derivado de vitamina B12, la cobalamina.
COBALAMINA (VITAMINA B12)
• Los enzimas de cobalamina, que se encuentran presentes en la mayoría de los organismos, catalizan 
tres tipos de reacciones:
• Reordenamientos intramoleculares
• Metilaciones
• Reducción de ribonucleótidos a desoxirribonucleótidos
• En los mamíferos, las únicas reacciones que se conocen que requieren coenzima B12 son:
• la conversión de L-metilmalonil-CoA en succinil-CoA
• formación de metionina por metilación de la homocisteína. Importante porque la metionina 
es necesaria en la generación de determinados coenzimas que participan en la síntesis de 
purinas y timina (necesarias en la síntesis de ácidos nucleicos)
La estructura del coenzima B12 consta de:
•
• un anillo de corrina: cuatro unidades pirrólicas
unidas dos directamente y otras dos mediante
puentes metínicos (como en las porfirinas). Este 
anillo está mas reducido que el de las porfirinas.
• un átomo de cobalto en el centro del anillo,
unido a los cuatro nitrógenos pirrólicos
• un derivado del dimetilbencimidazol, que 
coordina tambien al cobalto con uno de los 
átomos de nitrógeno del dimetilbencimidazol
una unidad de 5´-desoxiadenosilo que actúa
también
coordinando al cobalto para el caso del
coenzima B12 (pueden ser también grupos
ciano (cianocobalamina) o metilo
(metilcobalamina)
cobalto se encuentra en estado de oxidación +3 cuando se 
encuentra coordinado en esta estructura
COBALAMINA (VITAMINA B12)
• Las reacciones que catalizan los enzimas de cobalamina son intercambios de dos grupos unidos a 
átomos de carbono adyacentes: un átomo de hidrogeno migra al carbono contrario y 
simultáneamente un grupo R se desplaza en sentido contrario.
Mecanismo de metilmalonil-CoA mutasa
• El mecanismo de reacción implica en una primera 
etapa la ruptura homolítica del enlace carbono-
cobalto de la 5’-desoxiadenosilcobalamina, dando 
lugar a coenzima B12 con Co+2 y un radical 5’-
desoxadenosilo (-CH2•).
• Este radical -CH2• es el encargado de extraer un 
átomo de hidrógeno de la molécula sustrato para 
formar 5’-desoxiadenosina y un radical del 
sustrato, que se reordena espontáneamente
migrando el grupo carbonil-CoA a la posición que 
antes ocupaba el hidrógeno.
• La función del coenzima B12 en estas migraciones 
intramoleculares es servir de fuente de radicales 
libres para la extracción de átomos de hidrógeno. 
Esto es debido a la facilidad de ruptura del enlace
cobalto-carbono, que es aumentada en el interior 
del centro activo del enzima.
Oxidación de los ácidos grasos en los peroxisomas
• Aunque la mayoría de las oxidaciones de los ácidos grasos tienen lugar en la mitocondria, algunas 
oxidaciones suceden en los orgánulos celulares denominados peroxisomas.
• Estos orgánulos se caracterizan por poseer elevadas concentraciones del enzima catalasa, que 
cataliza la reacción de dismutación del peróxido de hidrógeno en agua y oxígeno molecular.
• La oxidación de los ácidos grasos en estos orgánulos, que acaba en octanoil-CoA puede servir para
acortar las cadenas largas y hacerlas mejores sustratos para la β-oxidación mitocondrial.
La oxidación peroxisomal difiere de la β-oxidación en la 
primera etapa de oxidación inicial. En los peroxisomas, 
una deshidrogenasa de Flavoproteina transfiere los 
electrones al O2, produciendo H2O2, a diferencia de 
capturarlos en FADH2 como ocurre en la β-oxidación 
mitocondrial. Este peróxido es eliminado posteriormente por 
la catalasa. El resto de reacciones son idénticas a las que 
se producen en la mitocondria aunque son llevadas a cabo 
por isoformas diferentes de los enzimas.
Síndrome de Zellweger:
•
• ausencia de peroxisomas funcionales, debido a defecto 
en el sistema de importación de los enzimas al interior del 
peroxisoma.
anomalías en hígado, riñon y músculo, muerte alrededor 
de los seis años de edad
Metabolism
o de los
cuerpos
cetónicos
• El acetil-CoA formado en la oxidación de los ácidos grasos sólo entra en el ciclo del ácido cítrico 
si la degradación de las grasas y los carbohidratos están adecuadamente equilibradas.
• La entrada en el ciclo del acetil-CoA depende de la disponibilidad del oxalacetato,: esta puede 
estar disminuida si no hay carbohidratos o estos no se utilizan adecuadamente (si no hay 
piruvato suficiente generado por la glucolisis, no se puede generar oxalacetato mediante la 
piruvato carboxilasa).
• En situaciones de inanición o diabetes: oxalacetato se consume en formación de glucosa 
(gluconeogénesis) y por tanto no esta disponible para condensar con acetil-CoA.
• En estas condiciones el exceso de acetil-CoA se desvía para formar acetacetato y D-3-
hidroxibutirato.
• acetacetato, D-3-hidroxibutirato y acetacetato se 
denominan a menudo cuerpos cetónicos. Se 
pueden encontrar a menudo concentraciones 
anormalmente altas de cuerpos cetónicos en la 
sangre de enfermos diabéticos sin tratamiento.
Formación de
cuerpos cetónicos• El acetacetato se forma a partir de acetil-CoA en tres 
etapas:
1. Condensación de dos moléculas de acetil-
CoA para formar acetoacetil-CoA, reacción 
catalizada por la tiolasa. Es la etapa inversa de 
la tiolisis en la β-oxidación de los ácidos
grasos.
2. Formación de 3-hidroxi-3-metil-glutaril-CoA 
(HMG-CoA) a partir de acetoacetil-CoA, 
acetil-CoA y agua. Condensación catalizada 
por la hidroximetilglutaril-CoA sintasa, que es 
similar a la catalizada por el enzima citrato 
sintasa. Esta reacción es impulsada pracias a 
la ruptura del enlace tioester del acetil-CoA
3. Escisión del 3-hidroxi-3-metil-glutaril-CoA 
en acetacetato y acetil-CoA, catalizada por la 
hidroximetilglutaril liasa.
• La suma de estas tres etapas seria:
2 Acetil-CoA + H2O acetacetato + 2 CoA-SH + H
+
Formación de
cuerpos cetónicos• acetacetato puede ser posteriormente reducido 
a 3-hidroxibutirato en la matriz mitocondrial por la 
D-3-hidroxibutirato deshidrogenasa. La proporción 
de hidroxibutirato/oxalacetato depende de la 
proporción NADH/NAD+ en la mitocondria.
• Al tratarse de un β-cetoácido, acetacetato también 
puede descarboxilarse lenta y 
espontáneamente a acetona, que puede ser 
detectada en el aliento de una persona que tenga 
una concentración alta de acetacetato en sangre.
• Hígado es el principal tejido donde se producen acetacetato y 3-hidroxibutirato, que 
difunden desde la mitocondria hepática a la sangre y son transportadas a los tejidos periféricos. Y 
aunque en un principio se consideraban como productos de degradación de escaso valor 
fisiológico, posteriores investigaciones han revelado que estos derivados del acetil-CoA son 
combustibles importantes en el metabolismo energético.
Metabolismo de
cuerpos cetónicos• acetacetato y 3-hidroxibutirato son combustibles normales en el metabolismo aeróbico
y son cuantitativamente importantes como fuentes de energía:
• Músculo cardíaco y corteza renal utilizan acetacetato con preferencia a glucosa
• El cerebro se adapta en condiciones de ayuno o diabetes al uso de acetacetato
como combustible. En ayuno prolongado, acetacetato puede llegar a aportar el
75% del aporte delas necesidades energéticas del cerebro.
• 3-hidroxibutirato es oxidado 
dando lugar a acetacetato y 
NADH para su uso en la 
fosforilación oxidativa.
Metabolismo de
cuerpos cetónicos
• Acetacetato es activado por 
transferencia de CoA 
procedente del succinil-CoA 
mediante una CoA transferasa 
específica.
• El acetoacetil-CoA se escinde 
entonces por medio de una 
tiolasa que libera dos
moléculas de acetil-CoA que
pueden entrar en el ciclo del
ácido cítrico.
• El hígado puede suministrar 
acetacetato a otros tejidos 
puesto que carece de esta CoA
transferasa específica.
Metabolismo de
cuerpos cetónicos• Los cuerpos cetónicos pueden considerarse como una forma 
hidrosoluble y transportable de 
unidades acetilo. El tejido 
adiposo libera los ácidos 
grasos, que en hígado son 
transformado en unidades 
acetilo, que las exporta como 
acetacetato a otros tejidos.
• Acetacetato también posee una 
función reguladora: 
concentraciones altas de 
acetacetato en sangre indican 
abundancia de unidades acetilo 
y produce un decrecimiento en 
la velocidad de lipólisis en el 
tejido adiposo.
• Diabetes mellitus insulina-dependiente:
la ausencia de insulina tiene dos consecuencias importantes
•
• el hígado no puede captar glucosa y no puede proporcionar oxalacetato para procesar 
acetil-CoA generado en la β-oxidación.
insulina normalmente restringe la movilización de los ácidos grasos del tejido adiposo, y
en su ausencia el hígado produce una cantidad grande de cuerpos cetónicos que hace 
descender el pH de la sangre (acidosis), que perjudica a otros tejidos como el sistema 
nervioso central.
Es importarte señalar que los animales no son capaces de sintetizar glucosa a partir de los 
ácidos grasos.
•
• Debido a que no pueden convertir el acetil-CoA en piruvato u oxalacetato:, este 
acetil-CoA entra en el ciclo del ácido citrico pero sólo es capaz de regenerar el 
oxalacetato al que se condensa (dado que en el ciclo hay dos descarboxilaciones). 
Por el contrario las plantas si que poseen dos enzimas de más, que las capacitan para 
transformar los átomos del carbono del acetil-CoA en oxalacetato.